Handseife. Praktikumsbericht vom Labor SPF 4. Klasse. Erstellt von Fabian Wohlfender, 4Mc, und Benjamin Baumann, 4Md

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1 Handseife Praktikumsbericht vom Labor SPF 4. Klasse Erstellt von Fabian Wohlfender, 4Mc, und Benjamin Baumann, 4Md

2 1 Einleitung Ziel dieses Praktikums ist es, selbständig eine Seife herzustellen. Dabei wir chemisches Arbeiten im Labor geübt und eine typisch organisch-chemische Reaktion durchgeführt. Um eine Seife herzustellen muss man wissen, woraus eine Seife besteht, in welcher Reihenfolge und bei welchen Temperaturen man die Inhaltsstoffe dazugeben muss und aufgrund was für Reaktionen die schlussendlich feste Seife entsteht. 2 Material und Methode 2.1 Material 1,2-Propandiol Farbstoffe (Lebensmittelfarbe) Formen für die Seifenstücke Kaolin Kalilauge (47%) Kokosfett Natronlauge (32%) Parfum (ätherisches Öl) Pflanzliches Öl (z.b. Olivenöl, Mandelöl) Stearinsäure weiteres Material, welches in jedem Labor vorhanden ist, wie Bechergläser, Methode Die genauen Arbeitsabschnitte und Methoden sind in der Praktikumsanleitung einzusehen. Im folgenden Teil werden lediglich die Abweichungen oder allfällig falsch oder anders ausgeführt Arbeitsschritte aufgelistet: Zusätzlich zu den 26 ml Natronlauge wurde wie in Schritt 3 beschrieben 6 Mal 2 ml Natronlauge zum Gemisch hinzugegeben, worauf das Gemisch noch immer nicht aufschäumte und der Versuch aufgrund Zeitmangels weitergeführt wurde. Da zu viel Zeit dafür verbracht wurde, die Seife einzufärben und mit einem Aroma zu versehen und die Stearinsäure bereits im Gemisch war, wurde die Seife zu früh hart und liess sich nicht mehr formen. Der Betreuer Sebastian Ehm verflüssigte die Seife anschliessend noch einmal und goss sie erneut in eine Form. Seifenherstellung - Praktikumsbericht Fabian Wohlfender und Benjamin Baumann 1

3 3 Resultate Das Resultat des Praktikums war eine blaue, nach Eukalyptus riechende Seife, deren Wascheigenschaften sehr gut waren. Die Seife war jedoch sehr brüchig und kleine Stücke bröckelten dauernd ab. Herr Ehm überarbeitete die Seife jedoch nochmals (erneutes Verflüssigen und Giessen), wodurch sie fest, kompakt wurde. 4 Diskussion Um eine gute Seife herzustellen, benötigt es viel Erfahrung um das richtige Mischverhältnis der Zutaten zu finden und den exakten Ablauf zu erlernen. Bei den ersten Versuchen misslingt die Seifenherstellung oftmals und das Ergebnis hat entweder nicht die erwünschten Wascheigenschaften oder nicht die gewünschte Konsistenz. 5 Aufgabe Woraus besteht Seife? Hauptstoffe Öle und Fette Für eine Seife wird meist eine Mischung verschiedener Fette verwendet, um z.b. die Festigkeit der Seife zu beeinflussen. Eine gute Mischung umfasst: harte Fette, diese sorgen dafür, dass das Seifenstück später im Wasser seine Form behält. Zu den harten Fetten zählt auch Olivenöl, das trotz seiner flüssigen Konsistenz eine sehr schöne harte Seife ergibt. weiche Öle, z.b. Sojaöl, Rapsöl oder Sonnenblumenöl, die feuchtigkeitsspendend wirken. schaumfördernde Fette, damit die Seife richtig schäumt. Hierzu werden hauptsächlich Kokosfett und Palmkernfett, seltener auch Palmöl verwendet. hautpflegende Öle, die die Haut pflegen sollen. Ätznatron (Natriumhydroxid NaOH) Erhältlich in Apotheken und Drogerien. NaOH wird auch zur Laugengebäckherstellung verwendet und kann unter Umständen in Bäckereien erstanden werden. Wasser Destilliertes Wasser verwenden, da Leitungswasser Kalk, Mineralien und unerwünschte chemische Verbindungen enthält. Bei kalkreichem Wasser können sich so genannte Kalkseifen bilden. Seifenherstellung - Praktikumsbericht Fabian Wohlfender und Benjamin Baumann 2

4 Zusätzliche Inhaltsstoffe Kräuter und Blüten (vorzugsweise getrocknet) Färbemittel, z.b. Kurkuma oder Lebensmittelfarben Ätherische Öle Synthetische Duftöle Natürliche Zusatzstoffe nichtlösliche Bestandteile für einen Peelingeffekt. Zum Beispiel Kokosflocken, Mohn oder Haferschrot Wie stellt man sie her? Seife entsteht durch den Prozess der Verseifung aus Carbonsäureester, d.h. aus Öl oder Fett, zusammen mit einer Lauge, üblicherweise Natronlauge oder auch Kalilauge. Dabei entsteht Glycerin und das entsprechende Alkalisalz der im Fett vorkommenden Fettsäuren. Die Verseifung wird auch basische Hydrolyse genannt. Warum ist Seife nicht transparent? Seifen können durchaus transparent sein! Transparente Seifen müssen jedoch aus sehr reinen Grundstoffen gefertigt werden. Es gibt Fette und Öle, die mehr Transparenz hervorrufen als andere. Tierische Fette (Talg, Unschlitt, Schweineschmalz) und Rizinusöl haben die besten Eigenschaften bezüglich Durchsichtigkeit. Die daraus gefertigte Seife wird durch Zugabe von verschiedenen Alkoholen wie Glycerin, Äthylalkohol, Isopropylalkohol, Sorbitol oder Glykol in einen Lösungszustand gebracht. Daraus wird meist eine fast wasserklare Lösung gewonnen. Bei der Abkühlung verfestigt sich die Seife, verliert dadurch jedoch auch ihre Transparenz: es bilden sich lange fadenförmige Seifenmoleküle, die auch untereinander vermascht sind. Die Herausforderung bei der Herstellung transparenter Seifen besteht daher in der Stabilisierung des Schmelzzustandes. Dazu hilft meist die Zugabe einer Zuckerlösung. Was ist der Unterschied zwischen einem Öl, einem fetten Öl und einem Fett? Öl: Sammelbezeichnung für Flüssigkeiten, die sich nicht mit Wasser mischen lassen. Ihre chemischen Zusammensetzung, Herkunft und Verwendung sind hingegen sehr unterschiedlich. fettes Öl = Fett: Fette Öle sind Fette, also Gemische von Fettsäuretriglyceriden, die bei Raumtemperatur flüssig sind. Der niedrige Schmelzpunkt wird hauptsächlich durch einen hohen Anteil an ungesättigten oder mehrfach ungesättigten Fettsäuren verursacht. Seifenherstellung - Praktikumsbericht Fabian Wohlfender und Benjamin Baumann 3

5 Welche der verwendeten Stoffe bilden die eigentliche Seife? Die Alkalisalze der Fettsäuren sind die eigentlichen Seifen, da sie Tensidcharakter besitzen und somit Schmutz lösen können. Die Verseifung mit Natronlauge liefert Kernseife oder Leimseife, die mit Kalilauge Schmierseife. Wo befindet sich jetzt das Glycerin? Bei der Verseifung werden die Fette in Glycerin und in die Alkalisalze der Fette zerlegt. Die dabei entstehende zähflüssige Emulsion wird Seifenleim genannt. Durch Aussalzung können anschliessend die Natriumsalze von der überschüssigen Lauge und dem Glycerin getrennt werden. Da wir in unserem Praktikum diese Aussalzung nicht ausführten, befindet sich bei unserer Seife das Glycerin noch im Endprodukt, was sich jedoch keinesfalls negativ auswirkt, im Gegenteil! Das polare Glycerin-Molekül bindet in der Seife an die ebenfalls polaren Salze. Wieso muss man die überschüssige Lauge nicht neutralisieren? Da dieser Schritt vom Klarsieden übernommen wird: Das Klarsieden stellt sicher, dass die Verseifung vollständig ist und keine überschüssige Lauge in der Seife zurückbleibt. Man gibt beim Klarsieden allmählich kleine Mengen des kochend heißen Salz-Laugengemisches der Masse zu. Anfangs siedet die Seife noch immer unter bedeutender Schaumbildung. Das allmähliche Verschwinden des Schaumes und die Bildung plattenförmiger harter Seife an der Oberfläche zeigt an, dass die Verseifung vollständige ist. Die Seife, die hergestellt wurde ist eine Mischung aus Kernseife und Schmierseife. Warum mischt man beide Seifentypen? Um die Festigkeit der Seife zu beeinflussen. Notiere die Reaktionsgleichung zur Hydrolyse des angegebenen Fettes und zur Neutralisation der gebildeten Fettsäuren mit KOH. Hydrolyse: C11H23COOH + NaOH C11H23 COO - + Na + + H2O Neutralisation: C11H23COO - + Na + + H2O --> NaC11H23COO - + H2O 6 Quellen Seifenherstellung - Praktikumsbericht Fabian Wohlfender und Benjamin Baumann 4